两个斜率和截距互换的一次函数
湖北省襄阳市樊城区牛首镇竹条一中 谷兴武 张 琴
学习八年级数学(上)《一次函数》内容时经常遇到这样的习题:一次函数与的图象在同一坐标系内的大致位置正确的是( )
A. B. C. D.
笔者调查了本校的部分数学教师,归纳有两种方法传授给学生,方法一:逐个去分析这四幅图,就其中一幅图而言,首先假定其中任意一条直线是
,由该直线的位置可得与0的大小关系(即判断出的符号),再用已确定符号的,试一试是否适合另一条直线的位置(假定另一条直线是),若适合,选择该图。方法二:也是逐个分析每一幅图,任意假定其中一条直线是,得到一组的符号;再假定另一条直线是,也得到一组的符号,如果这两组的符号一致,说明此图正确。
前不久笔者看到一本有关初中奥数的书中指出,直线
与的交点是,交点的横坐标是定值1。本人当时就预感到自己和部分教师对“一次函数与的图象在同一直角坐标系内的大致位置”的认识欠深入,有必要再研究。
一、从两直线的交点入手
解一次函数与组成的方程组,但是在解的过程中,笔者发现:只有当时(即时),方程组才有唯一的一组解,即直线
与在同一直角坐标系内交点才是唯一的,且为,可见,这个交点只在直线上(如图1)。容易看出,当时,一次函数与成同一条直线了,所以笔者认为文首题目的条件不严密,应添加:.
二、从两直线所在的象限入手
笔者分析,一次函数图像的大致位置是由直线的斜率和它在y轴上的截距的符号来决定的,由于直线与的斜率和在y轴上的截距是互相交换的,所以这两条直线的位置互相牵制。当
同号时,直线与同时过相同的三个象限;当异号时,它们不能同时过相同的三个象限。笔者通过探究,可归为三类:
1.
当且时,两条直线都过一、二、三象限(如图2)
说明一下,图形中的位置可以互换(下文的图3同),但是同时两直线的解析式也发生互换。
2.当且时,两条直线都过二、三、四象限(如图3)
3.当时,
过一、三、四象限,过一、二、四象限。
当时,过一、二、四象限,过一、三、四象限。
显然,第三类的两种情况可以合二为一:当异号时,若一条直线过一、三、四象限,则另一条直线必过一、二、四象限(如图4)。反之,亦然。
总结 综上所述,归纳如下:
情形2 当同负且不相等时,这两条直线都过二、三、四象限,交点一定在第四象限且也在直线上.
情形3
当异号时,它们其中一条直线过一、三、四象限,另一条直线过一、二、四象限,交点所在象限取决于的符号,若,交点在第一象限;若 ,交点在轴上(1,0)处;若 时,交点在第四象限。且交点必在直线上.
三、应用举例
例1 现在,我们再回过头来解决文章开头的题目(最好加个条件),首先从交点上分析,一次函数
与的图象在同一坐标系内的交点必在直线上,淘汰选项B、D;然后再从这两条直线所经过的象限来分析,只有上述总结的三种情形,从而在剩余的选项A、C中把A淘汰掉,选择C. 显然,此法优于文章第二段介绍的方法。
例2
设且,将一次函数与的图象画在同一直角坐标系内,则图中正确的是( )
分析 首先根据条件,淘汰选项,再从这两条直线所经过的象限来分析,观察剩下的三个选项都符合前面总结的情形3,但是选项中两直线的交点所处的位置有所不同,从三幅图可得:
异号且.又因已知,所以,可得交点在第四象限,故选
作者简介:谷兴武,男,39岁,中学一级教师,任教初中数学多年,有一定的教学经验。
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